《建立健全共建共享的资源认证标准和交易机制，推进国家、省、校三级专业教学资源库建设应用》典型案例

一、核心主题

根据提质培优建设教学资源库项目建设目标要求，开发建设虚拟仿真教学资源库，解决煤矿类专业实习实训设备不足的问题，并且通过与现有设备的虚实结合，达到提高教学效果的目的，并通过教学资源库的课件资源交易机制，实现课程资源建设的高质量发展。

二、核心模式

1.定制虚拟仿真教学内容快速创建工具，

通过定制虚拟仿真教学内容快速创建工具，让专业课教师也能够制作虚拟仿真课件资源，大大提高了教学资源的来源及质量，并通过在线平台进行虚拟仿真课件资源的交易，通过交易机制来鼓励教师开发出高质量的虚拟仿真课件资源。

2.开发虚拟仿真课件资源库平台

通过开发虚拟仿真课件资源库平台，教师制作的虚拟仿真教学课件资源在平台上进行分享和交易，学生可以通过资源库平台进行虚拟仿真教学资源的学习，提升了学习效果，提高了学习效率。

 三、核心举措

1.校校联合快速共建虚拟仿真课件资源库

多个学校多个专业的学校团队根据自己的专业特长分别进行不同种类的资源库制作并上传共享。学校团队、学生创业团队利用引擎及资源库进行傻瓜式VR虚拟仿真应用的研发并交付。每个团队/角色充分利用自己的技术、资源、业务优势分别参与到整个在线工作流之中并最终按照商业标准快速高质量的交付项目。

2.云端全网实时共享、交易课件资源

不同学校的不同团队之间可以实时将自己制作的资源、虚拟仿真应用上传到公有云上，可以免费分享，也可以付费交易出售。通过交易机制可以激发教师团队制作课件的积极性。云端资源库可通过评价、比赛等形式提高活跃度及课件质量，形成校、市、省等多级教学资源库，最终推广到国家级教学资源库。

3.共建VR/AR+虚拟仿真行业应用生态圈

企业、学校、学生创业团队形成一个虚拟仿真行业应用的大生态圈。其中企业提供引擎技术及项目源，学校提供场地、行业资源库、硬件设备，学生创业团队进行虚拟仿真应用交付，平台提供免费应用商店推广、分享功能。不同的专业院系、学生创业团队也可以形成不同行业的虚拟仿真小生态圈。

四、核心成效

项目团队在提质培优项目《VR教学资源库建设与开发》建设过程中，积极寻找创新与突破，申请获批了鄂尔多斯市科技局应用研发项目《基于 VR 技术的煤矿特殊工种培训平台的研究与开发》，并已经完成结项。

1 项目实施的背景

煤矿特殊工种作业环境危险，易发生事故，所以必须进行岗前安全培训，但煤矿井下设备昂贵，训练成本高。因此，研究开发煤矿特殊工种 VR 实操教学培训平台势在必行，通过虚拟现实 VR 技术，模拟井下设备操作环境，学习者通过佩戴 VR 眼镜，使用 VR 手柄操作和控制井下设备，实现对井下特殊工种作业环境和作业过程的全真模拟，达到预期的培训效果。

2.项目实施的目的

本系统可以提高煤矿特殊工种的培训效率，为企业节约培训投入，降低培训过程中的安全风险，其目的主要体现在以下几个方面：

（1）可以为煤矿企业提供新工人入职培训，使参与培训合格的学员能够很快适应煤矿井下特殊工作环境，尽快投入生产工作，避免因误操作导致的安全隐患。

（2）可以为煤矿安全培训机构提供特种作业人员培训考核平台，现国家安监局要求所有从事特种作业人员必须持证上岗，煤矿招收的新工人必须进行特殊工种培训，经过考核合格后才能上岗。该系统可实现特殊工种的培训考核，提高煤矿安全培训机构培训效率。

（3）可以为煤炭类高职院校提供实习实训课程资源，由于煤炭行业的特殊性，煤矿机电设备大多非常昂贵，煤炭类职业院校实习实训课程普遍存在场地、设备不足，而煤矿企业出于安全考虑，普遍不会接受在校实习学生，该系统可帮助职业院校的煤开采、矿井机电、矿山测量等专业开展实施相关课程的实习实训任务

（4）可以为各省市科技馆提供 VR 职业体验平台，职业教育应该从职业体验开始，该系统可以为科技馆提供采煤机司机、掘进机司机，爆破工等职业岗位的职业体验，从而提高民众对煤矿职业岗位的认知。

3.项目实施采用的工艺技术路线，突破的技术关键，或引进消化吸收的技术关键。

（1）项目实施采用的工艺技术路线

结合鄂尔多斯本地现代化的大型煤矿的实际情况，开发具有本地特色的虚拟仿真矿井，并把采煤工艺、掘进工艺、爆破工艺等工作过程在虚拟矿井中进行仿真模拟，通过建立虚拟工作场景，开发场景交互逻辑，形成仿真工作空间，以此来培训采煤机司机、掘进机司机、爆破工等煤矿特种作业人员，通过虚拟仿真岗前实操培训，提高煤矿特种作业人员的操作熟练度，降低煤矿井下事故率。

（2）项目实施突破的技术关键

实现对采煤生产系统仿真模拟，从而实现对煤矿特种作业人员仿真培训。该培训系统可以实现四大功能：

1）实现煤矿井下综采工作面采煤工艺过程仿真模拟（采煤机上、下运行，滚筒旋转模拟煤割）。

用虚幻4三维虚拟引擎中导入采煤机、液压支架、刮板输送机等3D模型，设计采煤工艺动画，并设置界面互动，可以模拟采煤机上、下运行，滚筒旋转模拟割煤等采煤工艺。实现对煤矿特种作业人员采煤机司机的岗位培训，如图1所示。

图1 仿真井下综采工作面采煤工艺过程

在虚幻4.0三维虚拟引擎中导入综合机械化掘进机三维模型和掘进巷道模型，设计掘进工作面掘进工艺动画，并使用蓝图开发界面互动，可以模拟掘进工作面掘进工艺。实现对煤矿特种作业人员掘进机司机岗位工作过程培训，如图2所示。

3）实现煤矿井下爆破工艺过程仿真模拟。

在虚幻4虚拟引擎中导入液压钻机，液压泵站，操作台等三维设备模型，通过虚拟现实技术仿真模拟井下爆破作业工艺流程，用来培训煤矿特种作业人员煤矿爆破工。如图3所示。

图3 煤矿特殊工种采煤机司机

4）实现煤矿井下安全检查作业过程仿真模拟。

在虚幻4虚拟引擎中导入煤矿井下工作场景及各类机电设备模型，通过场景交互设计，仿真模拟安全检查作业过程，实现对煤矿特种作业人员安全检查工的岗位培训，如图4所示。

图4煤矿特殊工种安全检查工